EP1715582B1 - Circuit arrangement for driving an electric power switch at high voltage - Google Patents

Circuit arrangement for driving an electric power switch at high voltage Download PDF

Info

Publication number
EP1715582B1
EP1715582B1 EP05103276A EP05103276A EP1715582B1 EP 1715582 B1 EP1715582 B1 EP 1715582B1 EP 05103276 A EP05103276 A EP 05103276A EP 05103276 A EP05103276 A EP 05103276A EP 1715582 B1 EP1715582 B1 EP 1715582B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage
capacitor
controllable
output voltage
circuit arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP05103276A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1715582A1 (en
Inventor
Jens Krotsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG filed Critical Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority to DE502005010477T priority Critical patent/DE502005010477D1/en
Priority to AT05103276T priority patent/ATE487277T1/en
Priority to EP05103276A priority patent/EP1715582B1/en
Priority to US11/409,332 priority patent/US7405609B2/en
Publication of EP1715582A1 publication Critical patent/EP1715582A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1715582B1 publication Critical patent/EP1715582B1/en
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/06—Modifications for ensuring a fully conducting state
    • H03K17/063—Modifications for ensuring a fully conducting state in field-effect transistor switches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)

Abstract

The arrangement has a non-controllable semiconductor valve (9) e.g. diode, used for transmission of switching energy and desired switching condition of a power transistor on a high voltage potential, where an input signal (A) provides a switching information for a switching power semiconductor component (1). The semiconductor valve is implemented as a component with high withstand voltage for transmission of the information.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von schaltenden Leistungshalbleiterbauelementen auf hohem Spannungspotenzial mit einem eine Schaltinformation für das Leistungshalbleiterbauelement vorgebenden Stellsignal und einer das Leistungshalbleiterbauelement unmittelbar steuernden Ausgangsspannung, wobei ein nicht steuerbares Halbleiterventil zur Übertragung einer Schaltenergie dient, wobei das nicht steuerbare Halbleiterventil als Bauelement mit hoher Spannungsfestigkeit zur Übertragung der Schaltinformation ausgeführt ist.The invention relates to an electrical circuit arrangement for controlling switching power semiconductor components to a high voltage potential with a control signal specifying a switching information for the power semiconductor device and an output voltage directly controlling the power semiconductor device, wherein an uncontrollable semiconductor valve is used to transmit a switching energy, wherein the non-controllable semiconductor valve as a component high dielectric strength for transmitting the switching information is executed.

Die Leistungsstellung von elektrischen Verbrauchern, wie z. B. von elektrischen Motoren, erfolgt durch Stromrichterschaltungen, die ein oder mehrere steuerbare oder nicht steuerbare Leistungshalbleiterbauelemente, wie z. B. Leistungshalbleiterventile, aufweisen. Steuerbare Leistungshalbleiterventile sind Transistoren und Thyristoren, nicht steuerbar ist die Diode. Der Schaltzustand steuerbarer Halbleiterventile wird in Abhängigkeit von Eingangssignalen, insbesondere Leistungsstellsignal, Drehzahl oder Rotorlage eines Motors, von einer Steuerung oder Regelung vorgegeben. Die Steuerung oder Regelung stellt die Schaltinformation in Form logischer Signale bereit, die von Treiberschaltungen auf die zur Ansteuerung der Leistungshalbleiterbauelemente erforderlichen Pegel und Potenziale umgesetzt werden.The performance of electrical consumers, such. B. of electric motors, is carried out by power converter circuits, the one or more controllable or non-controllable power semiconductor devices such. B. power semiconductor valves, have. Controllable power semiconductor valves are transistors and thyristors, not controllable is the diode. The switching state of controllable semiconductor valves is predetermined by a control or regulation as a function of input signals, in particular power control signal, rotational speed or rotor position of an engine. The control or regulation provides the switching information in the form of logic signals which are converted by driver circuits to the levels and potentials required to drive the power semiconductor components.

Bei elektrischen Verbrauchern, die hohe Versorgungsspannungen benötigen, z. B. an Einphasen- oder Dreiphasenwechselspannungsnetze angeschlossene Maschinen, müssen Halbleiterbauelemente mit hoher Spannungsfestigkeit verwendet werden. Diese sind nur mit großem Aufwand als integrierte Schaltkreise realisierbar. Die Kosten für die Treiberschaltung stellen einen erheblichen Anteil an den Gesamtkosten eines Leistungsstellers dar.For electrical consumers who need high supply voltages, z. B. connected to single-phase or three-phase AC grids machines, semiconductor devices must be used with high dielectric strength. These can be realized only with great effort as integrated circuits. The cost of the driver circuit represents a significant proportion of the total cost of a power controller.

Aus dem Stand der Technik sind Schaltungsanordnungen bekannt, in denen ein Leistungstransistor als steuerbares Halbleiterbauelement den über seine Kollektor-Emitter-Strecke zu einem Verbraucher fließenden Laststrom und damit die dem Verbraucher zugeführte elektrische Leistung bestimmt. Über eine Treiberstufe wird eine Gate-Emitter-Spannung vorbestimmter Höhe erzeugt, die im Schaltbetrieb die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors in den leitenden Zustand versetzt. Die Stromversorgung der Treiberstufe geschieht dabei unabhängig vom Schaltzustand des Transistors über einen Kondensator, der über ein nicht steuerbares Halbleiterventil, eine Diode, auf die Betriebsspannung einer Spannungsquelle aufgeladen wird. Zur Leistungsstellung des Verbrauchers wird in einem Steuerungsteil als Schaltinformation ein Stellsignal A vorgegeben, das als Eingangssignal der Treiberstufe dient. Da die Treiberstufe an das hohe Emitterpotenzial des Leistungstransistors angekoppelt ist, muss das Stellsignal A durch einen Pegelumsetzer auf dieses Spannungspotenzial transferiert werden. Eine solche Schaltungsanordnung wird auch als Bootstrap-Schaltung bezeichnet.Circuit arrangements are known from the prior art in which a power transistor as a controllable semiconductor device via its collector-emitter path to a load flowing load current and thus the Consumer supplied electrical power determined. Via a driver stage, a gate-emitter voltage of predetermined height is generated, which puts the collector-emitter path of the transistor in the conducting state in the switching operation. The power supply of the driver stage happens regardless of the switching state of the transistor via a capacitor which is charged via an uncontrollable semiconductor valve, a diode, to the operating voltage of a voltage source. For performance of the consumer, a control signal A is specified in a control part as switching information, which serves as an input signal to the driver stage. Since the driver stage is coupled to the high emitter potential of the power transistor, the control signal A must be transferred to this voltage potential by means of a level converter. Such a circuit arrangement is also referred to as a bootstrap circuit.

Die Realisierung einer solchen dem Stand der Technik entsprechenden Schaltungsanordnung findet sich in dem Treiberbaustein IR2106 der Firma International Rectifier ( Datenblatt IR2106, April 1999 ). Hier werden zur Pegelumsetzung der Schaltinformation hochspannungsfeste Transistoren verwendet.The implementation of such a prior art circuit arrangement can be found in the driver module IR2106 International Rectifier ( Datasheet IR2106, April 1999 ). High-voltage-resistant transistors are used here for level conversion of the switching information.

Nachteilig bei dem gezeigten Stand der Technik ist, dass sowohl die Halbleiterbauelemente, über die der Kondensator die Schaltenergie für den Leistungsschalter bereitstellt, als auch der Pegelumsetzer, über den die Schaltinformation übertragen wird, eine hohe Spannungsfestigkeit aufweisen müssen. Insbesondere die Realisierung des Pegelumsetzers ist mit großem Kostenaufwand verbunden.A disadvantage of the prior art shown is that both the semiconductor components, via which the capacitor provides the switching energy for the power switch, and the level shifter, via which the switching information is transmitted, must have a high dielectric strength. In particular, the realization of the level converter is associated with great expense.

Aus der US-A-5,352,932 ist eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung bekannt. Hierbei wird von der Ansteuerschaltung ein Leistungs-Feldeffekttransistor angesteuert, an dessen Source-Elektrode eine Last betrieben wird. Offenbart ist eine Diode in Reihe mit einem Kondensator. Die Diode überträgt sowohl die von dem Kondensator gespeicherte Schaltenergie als auch die durch den Schalter vorgegebene Schaltinformation. Jedoch werden die Schaltenergie und die Schaltinformation auf verschiedenen Signalpfaden übertragen und repräsentieren damit auch zwei physikalisch verschiedene Signale.From the US-A-5,352,932 is a generic circuit arrangement known. In this case, a power field effect transistor is driven by the drive circuit, at whose source electrode a load is operated. Disclosed is a diode in series with a capacitor. The diode transmits both the switching energy stored by the capacitor and the switching information predetermined by the switch. However, the switching energy and the switching information are transmitted on different signal paths and thus also represent two physically different signals.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, die mit einer gegenüber demThe present invention is based on the object to provide a circuit arrangement of the type described above, which is available with respect to the

Stand der Technik geringeren Anzahl von Bauelementen mit hoher Spannungsfestigkeit auskommt und kostengünstig ausführbar ist.State of the art smaller number of components with high voltage resistance manages and is inexpensive to carry out.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Stellsignal den Verlauf einer Ausgangsspannung einer steuerbaren Spannungsquelle bestimmt, die mit dem in Durchlassrichtung gepolten nicht steuerbaren Halbleiterventil und einem Kondensator, insbesondere einer Kondensatoranordnung, in Reihe geschaltet ist.This object is achieved in that the control signal determines the course of an output voltage of a controllable voltage source, which is connected in series with the forward-biased non-controllable semiconductor valve and a capacitor, in particular a capacitor arrangement.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht die Ansteuerung eines auf hohem Spannungspotenzial liegenden schaltenden Leistungshalbleiters mit nur einem nicht steuerbaren Halbleiterventil, d. h. einer Diode, als spannungsfestem Bauelement, somit kann auf einen kostspielig zu realisierenden Pegelumsetzer verzichtet werden, da das nicht steuerbare Halbleiterventil nicht nur zur Energieübertragung verwendet wird, wie es bei der bekannten Bootstrap-Schaltung der Fall ist, sondern gleichzeitig auch zur Übermittlung des gewünschten Schaltzustandes des Leistungstransistors auf das hohe Spannungspotenzial. Als besonderer Vorteil resultiert daraus ein deutlich geringerer Kostenaufwand, da ein Pegelumsetzer mindestens ein weiteres spannungsfestes und damit teures, steuerbares Halbleiterbauelement voraussetzen würde. Als Eingangssignal der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bestimmt das Stellsignal den Verlauf einer Ausgangsspannung einer steuerbaren Spannungsquelle, die mit dem in Durchlassrichtung gepolten nicht steuerbaren Halbleiterventil und einem Kondensator in Reihe geschaltet ist. Vorteilhafterweise können durch dieses Stellsignal die Signalparameter, insbesondere Größe, Frequenz und Tastverhältnis, der Ausgangsspannung der steuerbaren Spannungsquelle so vorgegeben werden, dass sich eine kontinuierliche Veränderung der Leistungsaufnahme des Verbrauchers ergibt.The arrangement according to the invention makes it possible to control a switching power semiconductor which has a high voltage potential and has only one non-controllable semiconductor valve, ie. H. a diode, as a voltage-resistant component, thus can be dispensed with a costly to implement level converter, since the non-controllable semiconductor valve is not only used for energy transmission, as is the case with the known bootstrap circuit, but at the same time to transmit the desired switching state of the power transistor to the high voltage potential. As a special advantage, this results in a significantly lower cost, since a level converter would require at least one further voltage-resistant and therefore expensive, controllable semiconductor component. As an input signal of the circuit arrangement according to the invention, the control signal determines the profile of an output voltage of a controllable voltage source, which is connected in series with the forward-biased non-controllable semiconductor valve and a capacitor. Advantageously, by this control signal, the signal parameters, in particular size, frequency and duty cycle, the output voltage of the controllable voltage source can be set so that there is a continuous change in power consumption of the consumer.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass ein Schaltungsteil parallel zu dem Kondensator geschaltet ist und von einer sich über dem Kondensator einstellenden Spannung versorgt wird, die die Schaltinformation und die Schaltenergie speichert.An advantageous embodiment provides that a circuit part is connected in parallel to the capacitor and is supplied by a voltage that adjusts itself via the capacitor, which stores the switching information and the switching energy.

Durch diese schaltungstechnische Verknüpfung, d. h. den Signalpfad über das nicht steuerbare Halbleiterventil, von zwei funktional verschiedenen Aufgaben, hier die Energieversorgung und die Informationsübertragung, entfällt die Notwendigkeit einer kostspieligen Pegelumsetzung.By this circuitry link, ie the signal path via the non-controllable semiconductor valve, of two functionally different tasks, here the power supply and the information transfer, eliminates the need for costly level conversion.

In Erweiterung dieser Ausgestaltung ist parallel zu dem Kondensator eine Reihenschaltung eines zweiten Kondensators und einem zweiten nicht steuerbarem Halbleiterventil, d. h. einer Diode, allerdings mit nur geringer Spannungsfestigkeit, vorgesehen. Durch diese schaltungstechnische Maßnahme kann der zweite Kondensator die Aufgabe der Energieversorgung übernehmen, während ersterer die Schaltinformation speichert und die Diode beide Funktionen entkoppelt. Auf diese Weise kann ein nachgeschaltetes Schaltungsteil über einen größeren Bereich angesteuert werden.In an extension of this embodiment is parallel to the capacitor, a series connection of a second capacitor and a second non-controllable semiconductor valve, d. H. a diode, but with only low dielectric strength, provided. By this circuit measure, the second capacitor can take over the task of power supply, while the former stores the switching information and the diode decouples both functions. In this way, a downstream circuit part can be controlled over a larger area.

Von besonderem Vorteil ist, dass der Schaltungsteil eine Ausgangsspannung zur Ansteuerung des Leistungshalbleiterbauelements als Funktion der eingangsseitig anliegenden Kondensatorspannung erzeugt. Dabei ist die erzeugte Ausgangsspannung ausschließlich von der am Eingang des Schaltungsteils anliegenden Kondensatorspannung abhängig. Da diese Kondensatorspannung neben der Schaltenergie erfindungsgemäß auch die Information des Schaltzustands übermittelt, entfällt die aufwändige Transformation der Schaltinformation auf hohe Spannungspegel über einen Pegelumsetzer.It is particularly advantageous that the circuit part generates an output voltage for driving the power semiconductor component as a function of the capacitor voltage applied on the input side. The generated output voltage is dependent exclusively on the voltage applied to the input of the circuit part capacitor voltage. Since this capacitor voltage in addition to the switching energy according to the invention also transmits the information of the switching state, eliminates the costly transformation of the switching information to high voltage level via a level shifter.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further expedient refinements can be found in the dependent claims.

Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
ein Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungs- anordnung,
Fig.2
eine Eingangs-Ausgangsspannungs-Kennlinie eines Schaltungsteils gemäß der Erfindung,
Fig. 3
ein dynamisches Verhalten des Schaltungsteils gemäß der Erfindung,
Fig. 4
Spannungsverläufe einer Ausgangsspannung einer gesteuerten Spannungsquelle, einer Kondensatorspannung, einer Ausgangsspannung des Schaltungsteils und einer an einem Verbraucher liegenden Spannung bei Vorgabe eines Rechteck-Impulses,
Fig. 5
Spannungsverläufe der Ausgangsspannung der gesteuerten Spannungsquelle, der Kondensatorspannung, der Ausgangsspannung des Schaltungsteils und der an dem Verbraucher liegenden Spannung bei Vorgabe einer periodischen Rechteck-Impulsfolge,
Fig. 6
Spannungsverläufe der Ausgangsspannung der gesteuerten Spannungsquelle, der Kondensatorspannung, der Ausgangsspannung des Schaltungsteils und der an dem Verbraucher liegenden Spannung bei Vorgabe der periodischen Rechteck-Impulsfolge mit veränderter Amplitude gegenüber Fig. 5,
Fig. 7
ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Reference to the embodiment shown in the accompanying drawings, the invention is explained in detail. Show it:
Fig. 1
an application example of a circuit arrangement according to the invention,
Fig.2
an input-output voltage characteristic of a circuit part according to the invention,
Fig. 3
a dynamic behavior of the circuit part according to the invention,
Fig. 4
Voltage curves of an output voltage of a controlled voltage source, a capacitor voltage, an output voltage of the circuit part and a voltage applied to a load voltage given a square-wave pulse,
Fig. 5
Voltage waveforms of the output voltage of the controlled voltage source, the capacitor voltage, the output voltage of the circuit part and the voltage lying on the consumer when specifying a periodic rectangular pulse train,
Fig. 6
Voltage curves of the output voltage of the controlled voltage source, the capacitor voltage, the output voltage of the circuit part and the voltage lying on the consumer when setting the periodic rectangular pulse train with a different amplitude Fig. 5 .
Fig. 7
a further embodiment of the circuit arrangement according to the invention.

Fig.1 zeigt ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit äußerer Beschaltung. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung setzt sich aus einem Schaltungsteil 6, einem Kondensator 7, einer steuerbaren Spannungsquelle 8 und einem nicht steuerbaren Halbleiterventil 9, d. h. einer Diode, zusammen. Die äußere Beschaltung umfasst ein steuerbares Leistungshalbleiterbauelement 1 mit seinem Kollektor K, einem Gate G und einem Emitter E, eine Gleichspannungsquelle 2, ein Steuerungsteil 3, das von einer Spannungsquelle 4 versorgt wird und einen Verbraucher 5 mit Freilaufdiode 10. Fig.1 shows an application example of the circuit arrangement according to the invention with external wiring. The circuit arrangement according to the invention comprises a circuit part 6, a capacitor 7, a controllable voltage source 8 and a non-controllable semiconductor valve 9, ie a diode. The outer circuit comprises a controllable power semiconductor component 1 with its collector K, a gate G and an emitter E, a DC voltage source 2, a control part 3, which is supplied by a voltage source 4 and a load 5 with freewheeling diode 10.

Das Leistungshalbleiterbauelement 1 ist mit seinem Kollektor K mit einem positiven Anschluss der Gleichspannungsquelle 2 verbunden. Der Emitter E des Leistungshalbleiterbauelements 1 ist mit dem Verbraucher 5 verbunden und dieser mit einem negativen Anschluß der Gleichspannungsquelle 2. Die parallel zu dem Verbraucher 5 geschaltete Freilaufdiode 10 übernimmt mögliche induktive Freilaufströme. Um das Leistungshalbleiterbauelement 1 in den leitenden Zustand zu versetzen, muss eine positive Gate-Emitterspannung UGE vorbestimmter Höhe angelegt werden. Dies übernimmt der Schaltungsteil 6, der an den Anschlusspunkten a, b über den Kondensator 7 versorgt wird. Die steuerbare Spannungsquelle 8, deren Ausgangsspannung US durch ein Stellsignal A des Steuerungsteils 3 bestimmt wird, ist über das in Durchlassrichtung gepolte nicht steuerbare Halbleiterventil 9 mit dem Kondensator 7 in Reihenschaltung verbunden.The power semiconductor component 1 is connected with its collector K to a positive terminal of the DC voltage source 2. The emitter E of the power semiconductor device 1 is connected to the load 5 and this with a negative terminal of the DC voltage source 2. The parallel connected to the load 5 freewheeling diode 10 accepts possible inductive freewheeling currents. In order to put the power semiconductor device 1 in the conductive state, a positive gate emitter voltage U GE predetermined height must be applied. This is done by the circuit part 6, which is supplied to the connection points a, b via the capacitor 7. The controllable voltage source 8, whose output voltage U S is determined by a control signal A of the control part 3, is connected in series with the capacitor 7 via the forward-biased non-controllable semiconductor valve 9.

Im Gegensatz zu einer Treiberstufe, wie sie dem Stand der Technik gemäß anstelle des Schaltungsteils 6 verwendet wird, weist der Schaltungsteil 6 in dieser Ausführung keinen separaten Eingang zur Vorgabe des gewünschten Schaltzustandes des Leistungshalbleiterbauelements 1 auf. Der Schaltzustand hängt ausschließlich von einer über dem Kondensator 7 auftretenden Spannung UC ab, deren Verlauf wiederum von der mittels Stellsignal A einstellbaren Ausgangsspannung US der steuerbaren Spannungsquelle 8 abhängt.In contrast to a driver stage, as used in the prior art according to instead of the circuit part 6, the circuit part 6 in this embodiment, no separate input for specifying the desired switching state of the power semiconductor device 1. The switching state depends exclusively on a voltage U C occurring across the capacitor 7, the course of which in turn depends on the output voltage U S of the controllable voltage source 8 which can be set by means of the actuating signal A.

In dieser Anordnung wird das nicht steuerbare Halbleiterventil 9 nicht nur zur Übertragung der Schaltenergie für das Leistungshalbleiterbauelement 1 verwendet, sondern gleichzeitig auch zur Übermittlung des gewünschten Schaltzustandes des Leistungshalbleiterbauelements 1. Zur Übertragung der Schaltenergie und der Schaltinformation ist das nicht steuerbare Halbleiterventil 9 damit das einzige erforderliche Halbleiterbauelement mit hoher Spannungsfestigkeit.In this arrangement, the non-controllable semiconductor valve 9 is not only used for transmitting the switching energy for the power semiconductor device 1, but also for transmitting the desired switching state of the power semiconductor device 1. For transmission of the switching energy and the switching information is the non-controllable semiconductor valve 9 so that the only required Semiconductor device with high dielectric strength.

Fig. 2 zeigt die Eingangs-Ausgangsspannungs-Kennlinie des Schaltungsteils 6. Dargestellt ist die Ausgangsspannung UGE des Schaltungsteils 6 als statische Funktion der am Schaltungsteil 6 anliegenden Kondensatorspannung UC. ist die Kondensatorspannung UC größer als ein vordefinierter oberer Spannungsgrenzwert UC1, dann wird eine Ausgangsspannung UGE erzeugt, die größer oder gleich der Kondensatorspannung UC ist. Ist die Kondensatorspannung UC kleiner als ein vordefinierter unterer Spannungsgrenzwert UC0, der stets kleiner ist als UC1, dann wird eine Ausgangsspannung UGE erzeugt, die kleiner oder gleich der Kondensatorspannung UC ist. Die Grenzwerte UC0 und UC1 werden hierbei abhängig vom spezifischen Schaltverhalten des Leistungshalbleiterbauelements 1 im Voraus so festgelegt, dass eine Kondensatorspannung UC > UC1 zu einem sicheren Leiten des Leistungshalbleiterbauelements 1 und eine Kondensatorspannung UC < UC0 zu einem sicheren Sperren des Leistungshalbleiterbauelements 1 führt. Fig. 2 shows the input-output voltage characteristic of the circuit part 6. Shown is the output voltage U GE of the circuit part 6 as a static function of the voltage applied to the circuit part 6 capacitor voltage U C. if the capacitor voltage U C is greater than a predefined upper voltage limit U C1 , then an output voltage U GE is generated which is greater than or equal to the capacitor voltage U C. If the capacitor voltage U C is smaller than a predefined lower voltage limit U C0 , which is always smaller than U C1 , then an output voltage U GE is generated which is smaller than or equal to the capacitor voltage U C. The limits U C0 and U C1 will be defined in this case depends on the specific switching behavior of the power semiconductor device 1 in advance so that a capacitor voltage U C> U C1 to a safe guiding of the power semiconductor device 1, and a capacitor voltage U C <U C0 to a safe locking of the power semiconductor component 1 leads.

Fig. 3 verdeutlicht das dynamische Verhalten des Schaltungsteils 6. Die eingangsseitige Kondensatorspannung UC und die Ausgangsspannung UGE sind über der Zeit dargestellt. Zum Zeitpunkt t1 übersteigt die Spannung UC den vordefinierten oberen Spannungsgrenzwert UC1. Daraufhin erzeugt der Schaltungsteil 6 nach einer festgelegten Verzögerung Δt zum Zeitpunkt t2 eine Ausgangsspannung UGE, die entsprechend der in Fig. 2 beschriebenen Kennlinie mindestens die Größe der Kondensatorspannung UC besitzt. Zum Zeitpunkt t3 unterschreitet UC im beispielhaften Verlauf den unteren Spannungsgrenzwert UC0, worauf der Schaltungsteil 6 ohne Verzögerung eine möglichst kleine Ausgangsspannung UGE - hier ist der Wert Null gemäß Kennlinie dargestellt - erzeugt. Fig. 3 illustrates the dynamic behavior of the circuit part 6. The input side capacitor voltage U C and the output voltage U GE are shown over time. At time t 1 , the voltage U C exceeds the predefined upper voltage limit U C1 . Thereafter, the circuit part 6 generates after a fixed delay .DELTA.t at the time t 2, an output voltage U GE , corresponding to the in Fig. 2 described characteristic has at least the size of the capacitor voltage U C. At time t 3 U C falls below in the exemplary Course the lower voltage limit U C0 , whereupon the circuit part 6 without delay the smallest possible output voltage U GE - here the value zero is shown in accordance with characteristic - generates.

Gemäß Fig. 1 liegt bei leitendem Leistungshalbleiterbauelement 1 nahezu die gesamte Spannung UZ der Gleichspannungsquelle 2 über dem Verbraucher 5 an, das nicht steuerbare Halbleiterventil 9 sperrt. Der Kondensator 7 entlädt sich, z. B. über den Eigenstromverbrauch IL des Schaltungsteils 6 oder aber über eine speziell dafür vorgesehenen Entladewiderstand oder eine Entladestromquelle, zur Vereinfachung der Fig. 1 nicht dargestellt. Wird die Kondensatorspannung UC infolge der Entladung kleiner als der untere Spannungsgrenzwert UC0, sperrt das Leistungshalbleiterbauelement 1. Die Einschaltdauer des Leistungshalbleiterbauelements 1 kann somit über die Höhe der Kondensatorspannung UC vorgegeben werden.According to Fig. 1 is located in the power semiconductor device 1 almost the entire voltage U Z of the DC voltage source 2 via the consumer 5, the non-controllable semiconductor valve 9 blocks. The capacitor 7 discharges, z. B. on the own power consumption I L of the circuit part 6 or via a dedicated discharge resistor or a discharge current source, to simplify the Fig. 1 not shown. If the capacitor voltage U C as a result of the discharge is smaller than the lower voltage limit U C0 , blocks the power semiconductor device 1. The turn-on of the power semiconductor device 1 can thus be specified via the height of the capacitor voltage U C.

Zur Vorgabe der Kondensatorspannung UC ist eine steuerbare Spannungsquelle 8 vorgesehen, die mit ihrem negativen Anschluss ebenfalls mit dem Bezugspotenzial 0 V verbunden ist und deren Spannung US nach Größe, Frequenz und Tastverhältnis von dem Steuerungsteil 3 bestimmt wird. Sperrt nun das Leistungshalbleiterbauelement 1, ist der Emitteranschluss E des Leistungshalbleiterbauelements 1 und damit der nicht mit dem nicht steuerbaren Halbleiterventil 9 verbundene Anschluß des Kondensators 7 über den Verbraucher 5 niederohmig mit dem Bezugspotenzial 0 V verbunden. Das nicht steuerbare Halbleiterventil 9 wird leitend und der Kondensator lädt sich schlagartig auf die Spannung US auf. Ist UC > UC1, wird das Leistungshalbleiterbauelement 1 leitend und verbleibt solange im leitfähigen Zustand, bis die Kondensatorspannung UC < UC0 wird. Der Entladestrom IL wird hierbei stets so festgelegt, dass der Entladevorgang wesentlich langsamer erfolgt als der Ladevorgang über das nicht steuerbare Halbleiterventil 9, d. h. die Ladezeitdauer ist z. B. 1/20 der Entladezeit.To specify the capacitor voltage U C , a controllable voltage source 8 is provided, which is also connected with its negative terminal to the reference potential 0 V and whose voltage U S is determined by size, frequency and duty cycle of the control part 3. Now blocks the power semiconductor device 1, the emitter terminal E of the power semiconductor device 1 and thus the not connected to the non-controllable semiconductor valve 9 terminal of the capacitor 7 via the load 5 low impedance to the reference potential 0 V is connected. The non-controllable semiconductor valve 9 becomes conductive and the capacitor charges abruptly to the voltage U S. If U C > U C1 , the power semiconductor component 1 becomes conductive and remains in the conductive state until the capacitor voltage U C <U C0 . The discharge current I L is always set so that the discharge process is much slower than the charging process via the non-controllable semiconductor valve 9, ie the charging time is z. B. 1/20 of the discharge time.

Die Fig. 4 zeigt bei Vorgabe eines Rechteck-Impulses mit den Spannungswerten US = 0 V und US > UC1 als Spannungsverlauf US der gesteuerten Spannungsquelle 8 für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nach Fig. 1 beispielhaft die Spannungsverläufe der Kondensatorspannung UC, der Ausgangsspannung UGE des Schaltungsteils 6, die der Steuerspannung des Leistungshalbleiterbauelements 1 entspricht, und die an dem Verbraucher liegende Spannung UL.The Fig. 4 shows in default of a square-wave pulse with the voltage values U S = 0 V and U S > U C1 as a voltage curve U S of the controlled voltage source 8 for the circuit arrangement according to the invention after Fig. 1 for example, the voltage waveforms of the capacitor voltage U C , the output voltage U GE of the circuit part 6, which corresponds to the control voltage of the power semiconductor device 1, and lying at the load voltage U L.

Ausgehend von einem ungeladenen Kondensator 7 und sperrendem Leistungshalbleiterbauelement 1 ist der Verbraucher 5 zum Zeitpunkt t0 zunächst stromlos. Zum Zeitpunkt t1 erzeugt der Steuerungsteil 3 ein Stellsignal A, das zu einem Sprung der Spannung US über der steuerbaren Spannungsquelle 8 auf einen Wert führt, der größer ist als der obere Spannungsgrenzwert UC1 ist. Der Kondensator 7 lädt sich über das nicht steuerbare Halbleiterventil 9 und den Verbraucher 5 auf die Spannung US auf. Zum Zeitpunkt t2 übersteigt Kondensatorspannung UC den oberen Spannungsgrenzwert UC1. Da UC > UC1, erzeugt der Schaltungsteil 6 gemäß seiner in Fig. 2 dargestellten Kennlinie nach einer vordefinierten Verzögerung Δt zum Zeitpunkt t3 eine positive Ausgangsspannung UGE. Das Leistungshalbleiterbauelement 1 wird dadurch leitend, die Spannung UL am Verbraucher 5 beträgt nun nahezu UZ. Dadurch sperrt das nicht steuerbare Halbleiterventil 9 und der Kondensator 7 entlädt sich langsam durch den Strom IL. Unterschreitet die Kondensatorspannung UC den unteren Spannungsgrenzwert UC0, wie es zum Zeitpunkt t4 der Fall ist, dann wird die Ausgangsspannung UGE des Schaltungsteils 6 unmittelbar auf einen kleinen Wert gezwungen, der zum Sperren des Leistungshalbleiterbauelements 1 führt. Dadurch ist der Emitteranschluß E des Leistungshalbleiterbauelements 1 niederohmig über den Verbraucher 5 mit dem Bezugspotenzial 0 V verbunden. Der Kondensator 7 lädt sich schlagartig über das nicht steuerbare Halbleiterventil 9 auf die Spannung US auf, was wiederum zum Einschalten des Leistungshalbleiterbauelements 1 führt. Dieser Vorgang wiederholt sich solange die Spannung US > UC1 ist. Zum Zeitpunkt t5 bewirkt der Steuerungsteil 3 über das Stellsignal A ein Absinken der Spannung US über der steuerbaren Spannungsquelle 8 auf einen Wert kleiner als UC0, insbesondere gleich Null, wodurch das Leistungshalbleiterbauelement 1 nach dem Abschalten zum Zeitpunkt t6 im sperrenden Zustand verbleibt.Starting from an uncharged capacitor 7 and blocking power semiconductor component 1, the consumer 5 is initially de-energized at time t 0 . At the time t 1 , the control part 3 generates a control signal A which leads to a jump in the voltage U S across the controllable voltage source 8 to a value which is greater than the upper voltage limit U C1 . The capacitor 7 charges via the non-controllable semiconductor valve 9 and the load 5 to the voltage U S. At time t 2 , capacitor voltage U C exceeds the upper voltage limit U C1 . Since U C > U C1 , the circuit part 6 generates according to its in Fig. 2 shown characteristic curve after a predefined delay .DELTA.t at time t 3, a positive output voltage U GE . The power semiconductor component 1 is thereby conductive, the voltage U L at the load 5 is now almost U Z. As a result, the non-controllable semiconductor valve 9 blocks and the capacitor 7 discharges slowly through the current I L. If the capacitor voltage U C falls below the lower voltage limit U C0 , as is the case at time t 4 , then the output voltage U GE of the circuit part 6 is immediately forced to a small value, which leads to the blocking of the power semiconductor component 1. As a result, the emitter terminal E of the power semiconductor component 1 is connected to the reference potential 0 V in a low-resistance manner via the load 5. The capacitor 7 charges abruptly via the non-controllable semiconductor valve 9 to the voltage U S , which in turn leads to switching on the power semiconductor device 1. This process is repeated as long as the voltage U S > U C1 . At time t 5 causes the control part 3 via the control signal A, a decrease in the voltage U S on the controllable voltage source 8 to a value less than U C0 , in particular equal to zero, whereby the power semiconductor device 1 after switching off at time t 6 remains in the blocking state ,

Der Verbraucher 5 kann also wie beschrieben, abhängig vom Stellsignal A an Spannung gelegt, oder von ihr getrennt werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist jedoch bei der Erfindung kein Pegelumsetzer mit hoher Spannungsfestigkeit zum Ansteuern des Leistungshalbleiterbauelements 1 erforderlich.The consumer 5 can thus as described, depending on the control signal A to voltage, or separated from it. In contrast to the prior art, however, in the invention no level converter with high dielectric strength for driving the power semiconductor device 1 is required.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Leistung des Verbrauchers kontinuierlich durch Pulsweitenmodulation der Spannung US der steuerbaren Spannungsquelle 8 zu verstellen. Hierzu wird das Stellsignal A so von dem Steuerungsteil 3 vorgegeben, dass ein rechteckförmiger periodischer Verlauf der Spannung US über der steuerbaren Spannungsquelle 8 entsteht. In den Fig. 5 und 6 sind dazu für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nach Fig.1 beispielhaft die Verläufe der Spannung US über der steuerbaren Spannungsquelle 8, der Kondensatorspannung UC, der Ausgangsspannung UGE des Schaltungsteils 5 und der an dem Verbraucher 5 liegenden Spannung UL dargestellt.In a further advantageous embodiment of the invention, the power of the consumer is continuously adjusted by pulse width modulation of the voltage U S of the controllable voltage source 8. For this purpose, the control signal A is predetermined by the control part 3, that a rectangular periodic course the voltage U S on the controllable voltage source 8 is formed. In the FIGS. 5 and 6 are to the circuit arrangement according to the invention Fig.1 as an example, the curves of the voltage U S on the controllable voltage source 8, the capacitor voltage U C , the output voltage U GE of the circuit part 5 and the voltage lying on the consumer 5 U L shown.

Fig.5 zeigt eine periodische Rechteck-Impulsfolge mit vordefinierter Frequenz und festgelegtem Tastverhältnis als Spannungsverlauf der gesteuerten Spannungsquelle 8 mit der Spannungsamplitude US1. Die Entladezeit des Kondensators 7, d. h. die Zeitdauer zwischen t1 und t2 bis die Kondensatorspannung UC die Grenze UC0 unterschreitet, ist verhältnismäßig lang, die Einschaltzeitdauer Te1 des Leistungshalbleiterbauelements 1 daher groß. Im Mittel liegt eine große Spannung UL an der Last an. Fig. 6 zeigt dagegen eine periodische Rechteck-Impulsfolge mit gleicher Frequenz und gleichem Tastverhältnis, jedoch mit kleinerer Spannungsamplitude US2. Die Entladezeit des Kondensators 7, d. h. die Zeitdauer zwischen t1 und t2 bis die Kondensatorspannung UC die Grenze UC0 unterschreitet, ist verhältnismäßig kurz, die Einschaltzeitdauer Te2 des Leistungshalbleiterbauelements 1 daher klein. Im Mittel liegt eine kleine Spannung UL an der Last an. Durch Änderung der Amplitude der Spannung US ist mit der beschriebenen erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung die Spannung UL und damit die Leistung des Verbrauchers 5 kontinuierlich veränderbar. Figure 5 shows a periodic rectangular pulse train with predefined frequency and fixed duty cycle as a voltage waveform of the controlled voltage source 8 with the voltage amplitude U S1 . The discharge time of the capacitor 7, ie the time between t 1 and t 2 until the capacitor voltage U C falls below the limit U C0 , is relatively long, the turn-on time T e1 of the power semiconductor device 1 therefore large. On average, a large voltage U L is applied to the load. Fig. 6 on the other hand shows a periodic rectangular pulse train with the same frequency and the same duty cycle, but with a smaller voltage amplitude U S2 . The discharge time of the capacitor 7, ie the time between t 1 and t 2 until the capacitor voltage U C falls below the limit U C0 , is relatively short, the turn-on time T e2 of the power semiconductor device 1 therefore small. On average, a small voltage U L is applied to the load. By changing the amplitude of the voltage U S is the voltage U L and thus the power of the load 5 continuously variable with the described circuit arrangement according to the invention.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Parallel zu dem Kondensator 7 liegt eine Reihenschaltung aus einem zweiten Kondensator 11 mit größerer Kapazität und einem zweiten nicht steuerbaren Halbleiterventil 12 mit nur geringer Spannungsfestigkeit. Der Schaltungsteil 6 weist einen dritten Anschluss c auf, der mit dem zwischen dem zweiten nicht steuerbaren Halbleiterventil 12 und dem zweiten Kondensator 11 liegenden Spannungspotential verbunden ist. Für die zwischen den Anschlusspunkten a, b liegende Kondensatorspannung UC gelten die Gesetzmäßigkeiten der Fig. 2 und 3. In dieser Schaltungsausführung wird die Aufgabe der Energieversorgung von dem Kondensator 11 übernommen. Zur Speicherung der Schaltinformation dient der Kondensator 7 kleinerer Kapazität, und das Halbleiterventil 12 entkoppelt beide Funktionen. Fig. 7 shows a further embodiment of the circuit arrangement according to the invention. Parallel to the capacitor 7 is a series circuit of a second capacitor 11 with a larger capacity and a second non-controllable semiconductor valve 12 with only low dielectric strength. The circuit part 6 has a third terminal c which is connected to the voltage potential lying between the second non-controllable semiconductor valve 12 and the second capacitor 11. For the capacitor voltage U C lying between the connection points a, b the laws of Fig. 2 and 3 , In this circuit embodiment, the task of the power supply is taken from the capacitor 11. For storing the switching information, the capacitor 7 of smaller capacity is used, and the semiconductor valve 12 decouples both functions.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen.The invention is not limited to the illustrated and described embodiments, but also includes all the same in the context of the invention embodiments.

Claims (9)

  1. Electrical circuit arrangement for driving switching power semiconductor components (1) at high voltage potential, with a control signal (A) predetermining switching information for the power semiconductor component (1) and an output voltage (UGE) directly controlling the power semiconductor component (1), a non-controllable semiconductor gate (9) being used for transferring a switching energy, the non-controllable semiconductor gate (9) being constructed as a component with high dielectric strength for transferring the switching information,
    characterized in that
    the control signal (A) determines the variation of an output voltage (US) of a controllable voltage source (8) which is connected in series with the non-controllable semiconductor gate (9), polarized in the forward direction, and a capacitor (7), in particular a capacitor arrangement (7, 11, 12).
  2. Electrical circuit arrangement according to Claim 1,
    characterized in that a circuit section (6) is connected in parallel with the capacitor (7) by the connecting points (a) and (b) and is supplied by a voltage (UC) occurring across the capacitor (7) and providing the switching information and the switching energy.
  3. Electrical circuit arrangement according to Claim 1 or 2,
    characterised in that the capacitor arrangement (7, 11, 12) consists of a parallel connection of the capacitor (7) storing the switching information with a series connection of a second capacitor (11) storing the switching energy and a second non-controllable semiconductor gate (12) with low dielectric strength, the circuit section (6) having a third connecting point (c) which is connected to the voltage potential located between the second non-controllable semiconductor gate (12) and the second capacitor (11).
  4. Electrical circuit arrangement according to Claim 2 or 3,
    characterized in that the circuit section (6) generates an output voltage (UGE) for driving the power semiconductor component (1) as a function of the capacitor voltage (UC) present at the input end.
  5. Electrical circuit arrangement according to one of Claims 2 to 4,
    characterized in that the circuit section (6) has an input/output voltage characteristic which has at the input end a lower voltage limit value (UC0) below which the output voltage (UGE) is less than or equal to the capacitor voltage (UC) at the input end, preferably equal to zero, and has at the input end an upper voltage limit value (UC1) above which the output voltage (UGE) is greater than or equal to, preferably equal to, the capacitor voltage (UC) at the input end.
  6. Electrical circuit arrangement according to Claim 5, characterized in that, when the upper voltage limit value (UC1) is exceeded, the output voltage (UGE) is connected with a time delay.
  7. Electrical circuit arrangement according to one of Claims 1 to 6,
    characterized in that the controllable voltage source (8) is constructed in such a manner that the output voltage (US) of the controllable voltage source (8) exhibits a rectangular periodic variation with adjustable voltage amplitude.
  8. Electrical circuit arrangement according to one of Claims 1 to 7,
    characterized in that the amplitude and/or the frequency and/or the duty ratio of the rectangular periodic output voltage (US) of the controllable voltage source (8) is determined by the control signal (A).
  9. Electrical circuit arrangement according to one of Claims 1 to 8,
    characterized in that the on-period Te of the power semiconductor component (1) depends on the magnitude of the output voltage (US) of the controllable voltage source (8) which is present across the semiconductor gate (9) during the non-conductive state of the power semiconductor component (1).
EP05103276A 2005-04-22 2005-04-22 Circuit arrangement for driving an electric power switch at high voltage Not-in-force EP1715582B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE502005010477T DE502005010477D1 (en) 2005-04-22 2005-04-22 Circuit arrangement for controlling an electrical circuit breaker to a high voltage potential
AT05103276T ATE487277T1 (en) 2005-04-22 2005-04-22 CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING AN ELECTRICAL CIRCUIT SWITCH AT HIGH VOLTAGE POTENTIAL
EP05103276A EP1715582B1 (en) 2005-04-22 2005-04-22 Circuit arrangement for driving an electric power switch at high voltage
US11/409,332 US7405609B2 (en) 2005-04-22 2006-04-21 Circuit arrangement for driving an electrical circuit breaker at high voltage potential

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05103276A EP1715582B1 (en) 2005-04-22 2005-04-22 Circuit arrangement for driving an electric power switch at high voltage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1715582A1 EP1715582A1 (en) 2006-10-25
EP1715582B1 true EP1715582B1 (en) 2010-11-03

Family

ID=35789131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05103276A Not-in-force EP1715582B1 (en) 2005-04-22 2005-04-22 Circuit arrangement for driving an electric power switch at high voltage

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7405609B2 (en)
EP (1) EP1715582B1 (en)
AT (1) ATE487277T1 (en)
DE (1) DE502005010477D1 (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8839815B2 (en) 2011-12-15 2014-09-23 Honeywell International Inc. Gas valve with electronic cycle counter
US8899264B2 (en) 2011-12-15 2014-12-02 Honeywell International Inc. Gas valve with electronic proof of closure system
US8905063B2 (en) 2011-12-15 2014-12-09 Honeywell International Inc. Gas valve with fuel rate monitor
US8947242B2 (en) 2011-12-15 2015-02-03 Honeywell International Inc. Gas valve with valve leakage test
US9074770B2 (en) 2011-12-15 2015-07-07 Honeywell International Inc. Gas valve with electronic valve proving system
US9234661B2 (en) 2012-09-15 2016-01-12 Honeywell International Inc. Burner control system
US9557059B2 (en) 2011-12-15 2017-01-31 Honeywell International Inc Gas valve with communication link
US9995486B2 (en) 2011-12-15 2018-06-12 Honeywell International Inc. Gas valve with high/low gas pressure detection
US10024439B2 (en) 2013-12-16 2018-07-17 Honeywell International Inc. Valve over-travel mechanism
US10203049B2 (en) 2014-09-17 2019-02-12 Honeywell International Inc. Gas valve with electronic health monitoring
US10215291B2 (en) 2013-10-29 2019-02-26 Honeywell International Inc. Regulating device
US10564062B2 (en) 2016-10-19 2020-02-18 Honeywell International Inc. Human-machine interface for gas valve
US10697815B2 (en) 2018-06-09 2020-06-30 Honeywell International Inc. System and methods for mitigating condensation in a sensor module
US10851993B2 (en) 2011-12-15 2020-12-01 Honeywell International Inc. Gas valve with overpressure diagnostics
US11073281B2 (en) 2017-12-29 2021-07-27 Honeywell International Inc. Closed-loop programming and control of a combustion appliance

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9846440B2 (en) 2011-12-15 2017-12-19 Honeywell International Inc. Valve controller configured to estimate fuel comsumption
US9835265B2 (en) 2011-12-15 2017-12-05 Honeywell International Inc. Valve with actuator diagnostics
US10422531B2 (en) 2012-09-15 2019-09-24 Honeywell International Inc. System and approach for controlling a combustion chamber
WO2015001374A1 (en) * 2013-07-04 2015-01-08 Freescale Semiconductor, Inc. A gate drive circuit and a method for controlling a power transistor
US9841122B2 (en) 2014-09-09 2017-12-12 Honeywell International Inc. Gas valve with electronic valve proving system
US10503181B2 (en) 2016-01-13 2019-12-10 Honeywell International Inc. Pressure regulator

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3914799A1 (en) * 1989-05-05 1990-11-08 Standard Elektrik Lorenz Ag FLOW CONVERTER
EP0572706B1 (en) * 1992-06-05 1996-12-11 Siemens Aktiengesellschaft Control circuit for a power-FET with a load connected to its source
JP3373704B2 (en) * 1995-08-25 2003-02-04 三菱電機株式会社 Insulated gate transistor drive circuit
JP3447949B2 (en) * 1998-03-31 2003-09-16 株式会社東芝 Gate drive circuit and power converter for insulated gate semiconductor device
FR2840468B1 (en) * 2002-05-28 2004-08-27 St Microelectronics Sa HIGH VOLTAGE INVERTER AMPLIFIER DEVICE
US6781422B1 (en) * 2003-09-17 2004-08-24 System General Corp. Capacitive high-side switch driver for a power converter

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10697632B2 (en) 2011-12-15 2020-06-30 Honeywell International Inc. Gas valve with communication link
US9995486B2 (en) 2011-12-15 2018-06-12 Honeywell International Inc. Gas valve with high/low gas pressure detection
US8905063B2 (en) 2011-12-15 2014-12-09 Honeywell International Inc. Gas valve with fuel rate monitor
US8947242B2 (en) 2011-12-15 2015-02-03 Honeywell International Inc. Gas valve with valve leakage test
US10851993B2 (en) 2011-12-15 2020-12-01 Honeywell International Inc. Gas valve with overpressure diagnostics
US8899264B2 (en) 2011-12-15 2014-12-02 Honeywell International Inc. Gas valve with electronic proof of closure system
US9557059B2 (en) 2011-12-15 2017-01-31 Honeywell International Inc Gas valve with communication link
US9074770B2 (en) 2011-12-15 2015-07-07 Honeywell International Inc. Gas valve with electronic valve proving system
US8839815B2 (en) 2011-12-15 2014-09-23 Honeywell International Inc. Gas valve with electronic cycle counter
US9234661B2 (en) 2012-09-15 2016-01-12 Honeywell International Inc. Burner control system
US10215291B2 (en) 2013-10-29 2019-02-26 Honeywell International Inc. Regulating device
US10024439B2 (en) 2013-12-16 2018-07-17 Honeywell International Inc. Valve over-travel mechanism
US10203049B2 (en) 2014-09-17 2019-02-12 Honeywell International Inc. Gas valve with electronic health monitoring
US10564062B2 (en) 2016-10-19 2020-02-18 Honeywell International Inc. Human-machine interface for gas valve
US11073281B2 (en) 2017-12-29 2021-07-27 Honeywell International Inc. Closed-loop programming and control of a combustion appliance
US10697815B2 (en) 2018-06-09 2020-06-30 Honeywell International Inc. System and methods for mitigating condensation in a sensor module

Also Published As

Publication number Publication date
US7405609B2 (en) 2008-07-29
EP1715582A1 (en) 2006-10-25
DE502005010477D1 (en) 2010-12-16
ATE487277T1 (en) 2010-11-15
US20060238947A1 (en) 2006-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1715582B1 (en) Circuit arrangement for driving an electric power switch at high voltage
EP2297842B1 (en) Method, circuit configuration, and bridge circuit
DE19732828C2 (en) Circuit arrangement for driving a light-emitting diode array
DE102012207155B4 (en) Circuit arrangement for driving a semiconductor switching element
DE112012006181B4 (en) composite semiconductor
DE112017003632T5 (en) DC / DC CONVERTER
DE102007040550A1 (en) Control scheme for a DC / AC direct converter
EP0865150A2 (en) Circuit for continuous direct or indirect variation of DC and/or AC current flowing in a load supplied by DC or AC source voltage or any combination of these voltages
DE102005027442B4 (en) Circuit arrangement for switching a load
DE112017007493T5 (en) SEMICONDUCTOR COMPONENT CONTROL METHOD AND DRIVER DEVICE AND POWER CONVERTER
EP2709257A2 (en) Power converter circuit and method for controlling the power converter circuit
DE102016122003A1 (en) drive circuit
DE10252827B3 (en) Circuit arrangement for fast control, especially of inductive loads
EP0443155A1 (en) Switchgear for switch-on and switch-off
EP1094605B1 (en) Circuit arrangement for controlling a load with reduced stray radiation
EP3748827A1 (en) Converter half-bridge with reduced turn-off gate voltage during dead times
EP2036202B1 (en) Circuit arrangement and method for controlling an electrical consumer
EP1071210B1 (en) Cicuit arrangement
DE102012206326A1 (en) Power switch arrangement for e.g. permanent excited synchronous motor of motor car, has control unit that adjusts duration of dead-time phases lying between switch-on phases such that switching elements are switched-off in duration
EP3317967B1 (en) Circuit assembly for driving a transistor
DE102005045552B4 (en) circuitry
WO2000048317A1 (en) Circuit for galvanically insulated control of a load controlled power switch
AT515848A1 (en) Circuit arrangement and method for driving a semiconductor switching element
DE19509572B4 (en) Driver circuit for MOSFET compact modules
DE102022210138B3 (en) Circuit arrangement for power semiconductors, method for control, power electronic device, electronic module, electric drive and vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR LV MK YU

17P Request for examination filed

Effective date: 20061110

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20080206

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 502005010477

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20101216

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: VDEP

Effective date: 20101103

LTIE Lt: invalidation of european patent or patent extension

Effective date: 20101103

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20101103

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20101103

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110303

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110203

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110303

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20101103

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20101103

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20101103

REG Reference to a national code

Ref country code: HU

Ref legal event code: AG4A

Ref document number: E010257

Country of ref document: HU

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110204

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110214

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20101103

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20101103

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20101103

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20101103

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20101103

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20110804

BERE Be: lapsed

Owner name: EBM-PAPST MULFINGEN G.M.B.H. & CO. KG

Effective date: 20110430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110430

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502005010477

Country of ref document: DE

Effective date: 20110804

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110430

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110430

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110430

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 487277

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20110422

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110422

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20101103

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110422

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20101103

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Payment date: 20160421

Year of fee payment: 12

Ref country code: GB

Payment date: 20160421

Year of fee payment: 12

Ref country code: CZ

Payment date: 20160421

Year of fee payment: 12

Ref country code: DE

Payment date: 20160430

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20160427

Year of fee payment: 12

Ref country code: FR

Payment date: 20160421

Year of fee payment: 12

Ref country code: HU

Payment date: 20160420

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502005010477

Country of ref document: DE

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20170422

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20171229

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20171103

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170502

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170422

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170423

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170422

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170422

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170422